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Hintergrund
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Hier ist eine Vorrichtung und Verfahren zum ein- oder beidseitigen Bedrucken flächiger Gegenstände offenbart. Aspekte der Vorrichtung und des Verfahrens sind sowohl in der Beschreibung, als auch in den Figuren und den Ansprüchen definiert. Als flächige Gegenstände sind her insbesondere zu personalisierende oder anderweitig zu verarbeitende Papier- oder Kunststoffkarten insbesondere zur Identifikation, verstanden, wie Finanzkarten, zum Beispiel Kredit- und Bankkarten, Identifikationskarten, Führerscheine, Geschenkkarten etc.
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Das Bedrucken, insbesondere das Personalisieren solcher flächigen Gegenstände, insbesondere Karten erfolgt meist auf beiden Seiten (Vorder- und Rückseite). Aber auch Karten mit einseitiger Bedruckung sind oft gefordert. Beschriftungssysteme wie ein drop on demand - DOD - Tintenstrahldrucker mit Einfachdurchlauf-(„single-pass“) Druckverfahren sind zum Beispiel aus der
EP 3 130 646 B1 bekannt. Ein solcher single-pass Drucker hat mehrere Druckköpfe in Förderrichtung der zu bedruckenden flächigen Gegenstände. Jeder Druckkopf, verbunden mit einem Tintenreservoir, hat eine Vielzahl Druckdüsen um eine bestimmte Farbe (Cyan, Magenta, Weiß, Schwarz etc.) zu drucken. Jeder Druckkopf erstreckt sich quer zur Förderrichtung über die gesamte Breite der flächigen Gegenstände. Bei derartigen Drucksystemen können mangels entsprechend aufwendiger und komplexer Mechanik und Steuerung die flächigen Gegenstände nicht unter den Druckköpfen angehalten und gewendet werden. Die Kosten für die Drucksystemkomponenten (Drucker, Tintentrocknungsstation etc.) sind hoch. Für kleine und mittlere Produktionsvolumen sind doppelte/ mehrfache Druckstrecken nicht wirtschaftlich. Für zwei hintereinander angeordnete solche Beschriftungssysteme für Vorder- und Rückseite solcher flächigen Gegenstände ist eine nicht immer verfügbare Baulänge/Stellfläche der Produktionsanlage erforderlich. Im Übrigen sind die Kosten hierfür nicht immer wirtschaftlich vertretbar.
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Stand der Technik
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Die
DE 2020 160 086 03 U1 betrifft ein Kartenverarbeitungssystem umfassend einen Kartenverarbeitungsweg, einen Kartendruckmechanismus, der entlang des Kartenverarbeitungswegs angeordnet ist, wobei der Kartendruckmechanismus einen primären Kartenbewegungsweg umfasst, entlang dessen sich Karten in einer stromabwärtigen Richtung bewegen können, eine Druckstation auf dem primären Kartenbewegungsweg, die einen Druckvorgang auf einer Oberfläche einer Karte auf dem primären Kartenbewegungsweg vornimmt, einen Karten-Rückführbewegungsweg, entlang dessen jeweils eine Karte, die durch die Druckstation geführt wurde, vom primären Kartenbewegungsweg abgelenkt und zum primären Kartenbewegungsweg an einem Ort stromaufwärts von der Druckstation zurückgeführt werden kann, um erneut durch die Druckstation geführt zu werden.
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Die dort beschriebene Herangehensweise, jede Karte auf dem primären Kartenbewegungsweg der Druckstation zuzuführen, und anschließend jede beidseitig zu bedruckende Karte einzeln über den Karten-Rückführbewegungsweg wieder vor die Druckstation zurückzuführen, ist mit einigen Nachteilen behaftet.
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Zu lösendes Problem
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Bei dem obigen Stand der Technik hat die Länge des Karten-Rückführbewegungswegs im Verhältnis zur Geschwindigkeit der beidseitig zu bedruckenden Karten entlang des Karten-Rückführbewegungswegs und deren Anzahl auf dem Rückführbewegungsweg (bei ein- und zweiseitig zu bedruckenden Karten) einen Einfluss auf die Reihenfolge der Karten am Ausgang der Druckstation. Außerdem beeinflusst die Verweildauer der einzelnen Karte in jeder der Vielzahl an Stationen entlang des primären Kartenbewegungswegs den Druckvorgang, was die Reihenfolge der Karten am Ausgang der Druckstation schwerer festlegbar macht.
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Ein weiterer Nachteil besteht beim Transport von Einzelkarten. Insbesondere wenn in der Produktionsanlage mehrere Personalisierungsprozesse (z.B. elektronisches Kodieren / Personalisieren von integrierten Schaltkreisen oder optisches Personalisieren durch Laserbeschriftung) kombiniert werden. Üblicherweise haben diese Prozesse ganz individuelle und zumeist unterschiedliche, applikationsabhängige Prozesszeiten. Die sich dadurch ergebenden unterschiedlichen Taktzeiten aus den einzelnen Prozessen lassen sich bei durchgängigem Einzelkartentransport ohne Kartenpufferfunktion schwer ausgleichen und nicht harmonisch für eine effiziente Produktion anpassen.
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Zur Vermeidung solcher Nachteile sind hier eine Vorrichtung und ein Verfahren zum ein- oder beidseitigen Bedrucken flächiger Gegenstände offenbart. Insbesondere bei kleineren und mittleren Chargenvolumina (1000 - 30.000) ist die vorgestellte Lösung vorteilhaft.
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Gegenstände der hier angesprochenen Art sind z.B. Sicherheits- oder Identifikationsdokumente wie Reisepässe, Personalausweise, Führerscheine, Ausweiskarten, Kreditkarten, Bankkarten, Barzahlungskarten, Etiketten, Zutrittsausweise, und dergleichen.
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Als Sicherheits- oder Identifikationsdokumente zum Einsatz kommende Gegenstände der hier vorgestellten Art werden in der Regel in ihrer Rohgestaltung, also ohne Personalisierungsdaten zentral gefertigt und anschließend dezentral, zum Beispiel auf Meldestellen, bei Behörden oder in zur Ausstellung derartiger Dokumente berechtigten Unternehmen mit einer Personalisierung versehen. Bei der Personalisierung werden den jeweiligen Inhaber des Sicherheits- oder Identifikationsdokuments individuell bezeichnende Personalisierungsdaten in Form von Text-, Zahlen- und/oder Bilddaten (zum Beispiel Name und Anschrift des Inhabers, Geburtsdatum, Geburtsort, Foto des Inhabers, biometrische Daten des Inhabers, etc.), sowie Ausstellungsdatum und Gültigkeitsdauer des Dokuments in das Sicherheits- oder Identifikationsdokument eingebracht. Diese Text-, Zahlen- und/oder Bilddaten sind zumindest teilweise von einem Betrachter unmittelbar lesbar. Zumindest für das Aufbringen der Personalisierungsdaten auf die Gegenstände, aber auch für deren Rohgestaltung ist die hier vorgestellte Lösung bestimmt und einzusetzen.
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Eine hier vorgestellte Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Bedrucken flächiger Gegenstände umfasst einen schleifenförmigen Förderweg für die flächigen Gegenstände, wobei der Förderweg dazu eingerichtet ist, entlang eines ersten Abschnitts des Förderwegs die Gegenstände einzeln, und entlang eines zweiten Abschnitts des Förderwegs mehrere Gegenstände umfassende (Teil-)Stapel zu fördern; einen Eintragsförderer, der dazu eingerichtet ist, die zu bedruckenden Gegenstände aufstromseitig zu einem Drucker in den ersten Abschnitt des Förderwegs einzeln einzutragen; einen Drucker, der entlang des ersten Abschnitts des Förderwegs angeordnet und dazu eingerichtet ist, die durch den ersten Abschnitt einzeln zu dem Drucker herangeförderten Gegenstände auf einer dem Drucker zugewandten Seite zu bedrucken; einen ersten Austragsförderer der dazu eingerichtet und gesteuert ist, die beidseitig zu bedruckenden Gegenstände abstromseitig zum Drucker aus dem ersten Abschnitt in Richtung des zweiten Abschnitts einzeln auszutragen; einen ersten Sammler für die Gegenstände, wobei der erste Sammler abstromseitig zu dem ersten Austragsförderer an dem zweiten Abschnitt angeordnet und dazu eingerichtet ist, von dem ersten Austragsförderer ausgetragene Gegenstände in einem Stapel zu sammeln; einen Stapelförderer für einen (Teil-)Stapel der Gegenstände aus dem ersten Sammler, wobei der Stapelförderer angeordnet und dazu eingerichtet ist, den (Teil-)Stapel der Gegenstände entlang des zweiten Abschnitts zu fördern; einen zweiten, an dem zweiten Abschnitt angeordneten Sammler der dazu eingerichtet ist, wenigstens einen durch den Stapelförderer entlang des zweiten Abschnitts herangeförderten (Teil-)Stapel aufzunehmen und dessen Gegenstände einzeln aufstromseitig zum Drucker in den ersten Abschnitt einzutragen.
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In einer Variante der vorgeschlagenen Lösung ist ein zweiter Austragsförderer vorgesehen, der dazu eingerichtet ist, die Gegenstände abstromseitig zum Drucker aus dem schleifenförmigen Förderweg einzeln auszutragen.
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Die vorgeschlagene Lösung eignet sich besonders für kleinere und mittlere Produktionsvolumina. Die zu beschriftenden Gegenstände werden zunächst zu Stapeln der Gegenstände gesammelt und anschließend stapelweise transportiert um dann erneut einzeln bedruckt / personalisiert zu werden. Ein größerer Produktionsauftrag kann dabei auch logisch und physisch zu Teilstapeln aufgeteilt werden. Mittels dieser Stapelbildung wird innerhalb eines solchen Stapels zunächst die erste Seite des Gegenstands personalisiert. Ein solcher Stapel oder Teil-stapel, bestehend aus mindestens zwei oder mehreren Dokumenten wird dabei anschließend als Ganzes der Druckstrecke erneut zugeführt um danach die andere(n) Seite(n) des Gegenstands zu personalisieren.
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Der erste Sammler ist in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet, jeweils einen (Teil-)Stapel zur Aufnahme durch den Stapelförderer abzugeben, sobald eine zu definierende Höhe des ersten Stapels oder des (Teil-)Stapels erreicht ist, wobei ein solcher (Teil-)Stapel mindestens zwei oder mehr der flächigen Gegenstände hoch ist.
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Der erste Abschnitt des Förderwegs umfasst in einer Variante der Vorrichtung einen Umlauf- oder Bandförderer. Der zweite Abschnitt des Förderwegs umfasst in einer Variante der Vorrichtung einen Arm- oder Portalroboter, oder einen Schienenförderer.
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Der Stapelförderer ist in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet und angeordnet, den (Teil-)Stapel der Gegenstände zwischen dem ersten und dem zweiten Sammler so zu wenden, dass jeweils die unbedruckte Seite des an den Drucker herangeförderten Gegenstands nach einem Verlassen des zweiten Sammlers dem Drucker zum Bedrucken zugewandt ist.
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Der zweite Sammler ist in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet und angeordnet, die einzelnen Gegenstände des (Teil-)Stapels abzugeben und dabei zu wenden, so dass jeweils die unbedruckte Seite des an den Drucker herangeförderten Gegenstands nach einem Verlassen des zweiten Sammlers dem Drucker zum Bedrucken zugewandt ist.
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Alternativ hierzu befindet sich aufstromseitig zum Drucker vor Stationen zum Vorbearbeiten der Gegenstände am ersten Abschnitt eine Wendestation zum Wenden einzelner Gegenstände um 180 Grad. Damit müssen aus dem zweiten Sammler kommende Gegenstände weder durch den Stapelförderer noch durch den zweiten Sammler gewendet werden. Dies erlaubt eine einfachere Ausgestaltung des Stapelförderers und/oder des zweiten Sammlers.
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Der erste Abschnitt des Förderwegs ist in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet, die Gegenstände mit einer Stückzahl pro Zeiteinheit kontinuierlich zu transportieren, die wenigstens doppelt so groß ist wie eine Stückzahl pro Zeiteinheit, mit der der Eintragsförderer die Gegenstände kontinuierlich oder getaktet fördert. Zwischen dem Eintragsförderer und dem ersten Abschnitt des Förderwegs ist in einer Variante der Vorrichtung ein Pufferspeicher angeordnet und dazu eingerichtet, von dem Eintragsförderer in den ersten Abschnitt des Förderwegs eingetragene Gegenstände als zusammenhängende Gruppe mehrerer Gegenstände einzutragen, wobei aufeinander folgende Gruppen voneinander beabstandet sind. In einer Variante der Vorrichtung werden die Gegenstände als einzeln voneinander beabstandete Gegenstände eingetragen. Dabei können die Gegenstände gewendet in den ersten Abschnitt eingetragen werden.
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Der erste Abschnitt des Förderwegs ist in einer Variante der Vorrichtung dazu eingerichtet, die Gegenstände aufstromseitig zum Drucker, einer Reinigung und/oder einer Eingangsinspektion zuzuführen, und/oder abstromseitig zum Drucker einer Trocknung und/oder einer Ausgangsinspektion zuzuführen.
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Der Stapelförderer umfasst in einer Variante der Vorrichtung einen Greifer, der dazu eingerichtet und angeordnet ist, den (Teil-)Stapel der Gegenstände in dem ersten Sammler zu greifen und zu entnehmen, und in dem zweiten Sammler abzulegen und freizugeben. Der erste und der zweite Sammler weisen in einer Variante eine nur teilweise geschlossene Einhausung mit offener Mantelfläche auf. Insbesondere ist eine Seitenwand weitestgehend offen. Dies erlaubt dem Greifer ein Entnehmen des (Teil-)Stapels der Gegenstände aus dem ersten Sammler / ein Ablegen des (Teil-)Stapels der Gegenstände in den zweiten Sammler.
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Der erste und/oder der zweite Sammler umfasst in einer Variante der Vorrichtung in ihrem Abstand ggf. verstellbare Abstandshalter, um in Höhenrichtung voneinander beabstandete Teil-Stapel vordefinierter Höhe / Anzahl der Gegenstände zu bilden. Dies bietet den Vorteil, dass ein Sammeln von durch den ersten Austragsförderer ausgetragenen Gegenständen in dem ersten Sammler und ein Abgeben eines (Teil-)Stapels an den Stapelförderer zeitlich überlappen kann. Analog gilt dies für das Abgeben einzelner Gegenstände des (Teil-)Stapels und ein Aufnehmen des durch den Stapelförderer herangeförderten (Teil-)Stapels durch den zweiten Sammler.
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Entlang des Förderwegs ist in einer Variante der Vorrichtung eine Lese-/Schreibeinrichtung angeordnet und dazu eingerichtet ist, Information in einen an dem Gegenstand angeordneten Magnetstreifen, in einen in dem Gegenstand eingebetteten IC (integrierte Schaltung) einzuschreiben. Dabei ist in einer Variante der Vorrichtung die Lese-/Schreibeinrichtung dazu eingerichtet, das Einschreiben der Information für jeden Gegenstand einzeln oder als Sammeleintrag auszuführen.
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Entlang des Förderwegs ist in einer Variante der Vorrichtung aufstromseitig oder abstromseitig zu dem Drucker eine Einrichtung zum Laminieren, Stanzen und/oder Prägen jedes Gegenstands vorgesehen.
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Der Drucker ist in einer Variante der Vorrichtung ein Einfachdurchlauf- (single-pass)-Tintenstrahldrucker, der mehrere in Förderrichtung der zu bedruckenden Gegenstände hintereinander angeordnete Druckköpfe, insbesondere für Ultraviolett-(UV-)härtbare Tinte aufweist, und ein oder mehrere Reservoirs mit jeweils einer Ultraviolett-(UV-)härtbaren Tinte unterschiedlicher Farbe umfasst. In anderen Varianten ist der Drucker ein Multipass-Drucker.
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Ein hier offenbartes Verfahren dient zum ein- oder beidseitigen Bedrucken flächiger Gegenstände, insbesondere mit einer Vorrichtung mit den vorstehend dargestellten Merkmalen, wobei
- - auf einem schleifenförmigen Förderweg die Gegenstände auf einem ersten Abschnitt des Förderwegs einzeln, und auf einem zweiten Abschnitt des Förderwegs als (Teil-)Stapel aus mehreren Gegenständen gefördert werden;
- - mittels eines Eintragsförderers die zu bedruckenden Gegenstände aufstromseitig zu einem Drucker in den ersten Abschnitt des Förderwegs einzeln eingetragen werden;
- - mittels des entlang des ersten Abschnitts des Förderwegs angeordneten Druckers die einzeln zu ihm herangeförderten Gegenstände auf einer dem Drucker zugewandten Seite bedruckt werden;
- - mittels eines ersten Austragsförderers die beidseitig zu bedruckenden Gegenstände abstromseitig zum Drucker aus dem ersten Abschnitt des Förderwegs in Richtung dessen zweiten Abschnitts einzeln ausgetragen werden;
- - mittels eines ersten, abstromseitig zu dem ersten Austragsförderer an dem zweiten Abschnitt des Förderwegs angeordneten Sammlers von dem ersten Austragsförderer ausgetragene Gegenstände in einem Stapel gesammelt werden;
- - mittels eines Stapelförderers ein (Teil-)Stapel der Gegenstände aus dem ersten Sammler entlang des zweiten Abschnitts des Förderwegs gefördert werden;
- - mittels eines zweiten, an dem zweiten Abschnitt des Förderwegs angeordneten Sammlers wird wenigstens ein durch den Stapelförderer entlang des zweiten Abschnitts des Förderwegs herangeförderter (Teil-)Stapel aufgenommen, und dessen Gegenstände einzeln aufstromseitig zum Drucker in den ersten Abschnitt des Förderwegs eingetragen.
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In einer Variante des Verfahrens werden mittels eines zweiten Austragsförderers die Gegenstände abstromseitig zum Drucker aus dem schleifenförmigen Förderweg einzeln ausgetragen.
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Sobald in einer Variante des Verfahrens eine zu definierende Höhe des ersten Stapels oder des (Teil-)Stapels erreicht ist, wird der (Teil-)Stapel aus dem ersten Sammler mittels des Stapelförderers entnommen und entlang des zweiten Abschnitts des Förderwegs bis zu einem zweiten, an dem zweiten Abschnitt des Förderwegs angeordneten Sammler gefördert und dort hinein abgelegt.
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Sobald in einer weiteren Variante des Verfahrens eine zu definierende Höhe des ersten Stapels oder des (Teil-)Stapels erreicht ist, die den ersten Stapel zumindest teilweise umfasst und mindestens zwei oder mehr der flächigen Gegenstände hoch ist, wird dieser (Teil-)Stapel am Ende des zweiten Abschnitts des schleifenförmigen Förderwegs als Ganzes auf den zweiten Stapel in dem zweiten Sammler eingetragen.
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In einer weiteren Variante des Verfahrens wird, während der (Teil-)Stapel den zweiten Abschnitt des schleifenförmigen Förderwegs passiert, ein Wenden des (Teil-)Stapels bewirkt.
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In einer weiteren Variante des Verfahrens werden die Gegenstände für das Bedrucken ihrer zweiten Seite aus dem zweiten Sammlereinzeln abgegeben, in den ersten Abschnitt eingetragen, dem Drucker zugeführt, und schließlich am Ende des ersten Abschnitts aus dem schleifenförmigen Förderweg ausgetragen.
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In einer weiteren Variante des Verfahrens gibt der zweite Sammler die einzelnen Gegenstände des (Teil-)Stapels ab und wendet sie dabei, so dass jeweils die unbedruckte Seite des an den Drucker herangeförderten Gegenstands nach einem Verlassen des zweiten Sammlers dem Drucker zum Bedrucken zugewandt ist.
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In einer weiteren Variante des Verfahrens transportiert der erste Abschnitt des Förderwegs die Gegenstände mit einer Stückzahl pro Zeiteinheit kontinuierlich, die wenigstens doppelt so groß ist wie eine Stückzahl pro Zeiteinheit, mit der der Eintragsförderer die Gegenstände kontinuierlich oder getaktet fördert.
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In einer weiteren Variante des Verfahrens trägt zwischen dem Eintragsförderer und dem ersten Abschnitt des Förderwegs ein Pufferspeicher von dem Eintragsförderer in den ersten Abschnitt des Förderwegs eingetragene Gegenstände als zusammenhängende Gruppe mehrerer Gegenstände ein, wobei aufeinander folgende Gruppen voneinander beabstandet sind. In einer weiteren Variante des Verfahrens trägt der Pufferspeicher die Gegenstände als einzeln voneinander beabstandete Gegenstände. In beiden Varianten werden die Gegenstände gewendet oder abhängig von der Anforderung/Ausgestaltung des Pufferspeichers ungewendet in den ersten Abschnitt eingetragen.
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Alternativ oder zusätzlich führt der erste Abschnitt des Förderwegs die Gegenstände aufstromseitig zum Drucker, einer Reinigung und/oder einer Eingangsinspektion zu, und/oder abstromseitig zum Drucker, einer Trocknung und/oder einer Ausgangsinspektion.
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In einer weiteren Variante des Verfahrens greift ein Greifer des Stapelförderers den (Teil-)Stapel der Gegenstände in dem ersten Sammler und entnimmt diesem den (Teil-)Stapel der Gegenstände. Am Ende des zweiten Abschnitts legt der Greifer außerdem den (Teil-)Stapel der Gegenstände in dem zweiten Sammler ab und gibt den (Teil-)Stapel frei.
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In einer weiteren Variante des Verfahrens schreibt eine Lese-/Schreibeinrichtung entlang des Förderwegs Information in einen an dem Gegenstand angeordneten Magnetstreifen, in einen in dem Gegenstand eingebetteten IC (integrierte Schaltung) ein, während entlang des Förderwegs der (Teil-)Stapel der Gegenstände oder die Gegenstände einzeln gefördert werden, wobei die Lese-/Schreibeinrichtung das Einschreiben der Information für jeden Gegenstand einzeln oder als Sammeleintrag ausführt.
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Figurenliste
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/ oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den hier offenbarten Gegenstand, auch unabhängig von ihrer Gruppierung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. Auch mögliche Abwandlungen werden für einen Fachmann anhand der nachstehenden Beschreibung deutlich, in der auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Dabei zeigt die Fig. schematisch die hier erörterte Vorrichtung.
- 1 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Bedrucken einer Mehrzahl flächiger Gegenstände.
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Detaillierte Beschreibung von Varianten der Vorrichtung und Verfahrensweise
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1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum ein- oder beidseitigen Bedrucken flächiger Gegenstände K. In der gezeigten Darstellung sind die Gegenstände K als Identifikations- (ID-)karten aus Kunststoff realisiert. Die Vorrichtung 10 hat einen schleifenförmigen Förderweg FW für die flächigen Gegenstände K. Der Förderweg FW dient dazu, die Gegenstände K auf einem ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW als einzelne Gegenstände K, und auf einem zweiten Abschnitt 2A des Förderwegs FW als (Teil-)Stapel aus mehreren Gegenständen K zu fördern.
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In der hier veranschaulichten Variante ist der erste Abschnitt 1A des Förderwegs FW ein Umlauf- oder Bandförderer, bei dem ein oder mehrere endlose Transportbänder 12 über eine oder mehrere angetriebene und nicht-angetriebene Rollen geführt sind. Der zweite Abschnitt 2A des Förderwegs FW umfasst in der hier veranschaulichten Variante einen Schienenförderer, der einen entlang einer Transportschiene TS gesteuert verfahrbaren und gesteuert zu betätigenden Greifer für einen (Teil-)Stapel der Gegenstände K trägt. Dieser Greifer ist in einer Variante auch rotierbar, so dass die Orientierung der Gegenstände K in dem (Teil-)Stapel um 180° gedreht ist.
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Der Förderweg FW hat an einer Zustromseite (in 1 links) einen Eintragsförderer EF für die Gegenstände K. Der Eintragsförderer EF dient dazu, die zu bedruckenden Gegenstände K aufstromseitig zu einem Drucker D in den ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW einzeln einzutragen. Der Drucker D ist entlang des ersten Abschnitts 1A angeordnet und dient dazu, die einzeln zum Drucker D herangeförderten Gegenstände K zu bedrucken. Ein erster Austragsförderer 1AF ist abstromseitig zum Drucker D angeordnet und dient dazu, die beidseitig zu bedruckenden Gegenstände K aus dem ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW in Richtung des zweiten Abschnitts 2A des Förderwegs FW einzeln auszutragen. Der erste Austragsförderer 1AF umfasst in einer nicht weiter veranschaulichten Variante einen oder mehrere in Förderrichtung der Gegenstände K hintereinander angeordnete und synchron angetriebene Förderabschnitte.
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Der erste Austragsförderer 1AF wirkt mit einem ersten Sammler 1S zusammen, um die Gegenstände K in Richtung des zweiten Abschnitts 2A des Förderwegs FW als (Teil-)Stapel S auf den Weg zu bringen. Dabei ist der erste Sammler 1S in einer Variante als den Dimensionen der Gegenstände K entsprechenden Schacht ausgestaltet, in den der erste Austragsförderer 1AF die Gegenstände K einzeln einbringt. Dieser erste Sammler 1S ist abstromseitig zu dem ersten Austragsförderer 1AF an dem zweiten Abschnitt 2A des Förderwegs FW angeordnet. Er dient dazu, die vom ersten Austragsförderer 1AF aus dem ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW einzeln ausgetragenen Gegenstände K in einem Stapel S zu sammeln.
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Der erste Sammler 1S ist auch dazu eingerichtet, jeweils einen (Teil-)Stapel S zur Aufnahme durch den Stapelförderer SF abzugeben, sobald eine zu definierende Höhe des ersten Stapeis oder des (Teil-)Stapels erreicht ist, wobei ein solcher (Teil-)Stapel mindestens zwei oder mehr - zum Beispiel 5, 10, 20, 40, 50 oder 100, etc. Gegenstände K - der flächigen Gegenstände K hoch ist.
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Ein mit dem ersten Sammler 1S zusammenwirkender Stapelförderer SF dient dazu, jeweils einen (Teil-)Stapel S der Gegenstände K aus dem ersten Sammler 1S zu entnehmen und auf dem zweiten Abschnitt 2A des Förderwegs FW auf den Weg zu bringen. Der Stapelförderer SF fördert an der Transportschiene TS den (Teil-)Stapel S der Gegenstände K entlang des zweiten Abschnitts 2A des Förderwegs FW zu einem zweiten Sammler 2S für die Gegenstände K. In der 1 ist der Stapelförderer SF an einer mittleren und einer rechten Position entlang der Transportschiene TS strichliert veranschaulicht.
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Auch der zweite Sammler 2S ist an dem zweiten Abschnitt 2A des Förderwegs FW angeordnet. Der zweite Sammler 2S dient dazu, einen durch den Stapelförderer SF aus dem ersten Sammler 1S entnommenen (Teil-)Stapel S entlang des zweiten Abschnitts 2A des Förderwegs FW und an den zweiten Sammler 2S herangeförderten (Teil-)Stapel S aufzunehmen.
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Der Stapelförderer SF dient auch dazu, während des Transports des (Teil-)Stapel S entlang des zweiten Abschnitts 2A den (Teil-)Stapel S zwischen dem ersten und zweiten Sammler 1S, 2S so zu wenden, dass jeweils die unbedruckte Seite des an den Drucker D herangeförderten Gegenstands K nach einem Verlassen des zweiten Sammlers 2S dem Drucker zum Bedrucken zugewandt ist. In der in 1 gezeigten Variante wird dies erreicht, indem der Stapelförderer SF als Greifer mit dem zwischen seinen Armen befindlichen (Teil-)Stapel S einen Pfad in der Gestalt eines umgekehrten U vom ersten zum zweiten Sammler 1S, 2S befährt. Ersichtlich wird dabei die Orientierung der Gegenstände K um 180° gedreht, ohne dass ein aktives Rotieren des Greifers erforderlich ist.
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Wenn ein doppelseitig zu bedruckender Gegenstand K zweimal bedruckt wurde, oder wenn ein einseitig zu bedruckender Gegenstand K einmal bedruckt wurde und ein erneutes oder rückseitiges Bedrucken nicht erforderlich ist, wird er mittels eines zweiten Austragsförderers 2AF aus dem Förderweg FW ausgetragen. Dabei ist der zweite Austragsförderer 2AF in der gezeigten Variante als Bandförderer ausgestaltet, der die Gegenstände K abstromseitig zum Drucker D einzeln aus dem schleifenförmigen Förderweg FW austrägt. Der erste Abschnitt 1A des Förderwegs FW dient dazu, die Gegenstände K mit einer Stückzahl pro Zeiteinheit (zum Beispiel 4000 uph) kontinuierlich zu transportieren, die wenigstens doppelt so groß ist wie eine Stückzahl pro Zeiteinheit, mit der der Eintragsförderer EF die Gegenstände K kontinuierlich oder getaktet fördert (zum Beispiel 2000 uph). Zwischen dem Eintragsförderer EF und dem ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW kann ein Pufferspeicher PS vorgesehen sein, der dazu dient, ein Eintragen von Gegenständen zeitlich zu verzögern / zu synchronisieren und von dem Eintragsförderer EF in den ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW eingetragene Gegenstände K als zusammenhängende Gruppe mehrerer Gegenstände K einzutragen.
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Weiterhin dient der zweite Sammler 2S dazu, die als (Teil-)Stapel S entlang des zweiten Abschnitts 2A herangeförderten Gegenstände K für ein einzelnes Eintragen in den ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW aufstromseitig zum Drucker D bereitzustellen. Dabei bringt der zweite Sammler 2S abstromseitig zu dem (optionalen) Pufferspeicher PS die vereinzelten Gegenstände K auf ein getaktet förderndes Transportband TB des Förderwegs FW, das die Gegenstände K auf das kontinuierlich mit etwa doppelter upm - units per hour - laufende Förderband des ersten Abschnitts 1A des Förderwegs FW einspeist.
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Dabei können aufeinander folgende Gruppen mehrerer Gegenstände K voneinander beabstandet sein in der Art K-K-L-L-K-K-L-L... oder K-K-K-L-L-L-K-K-K-L-L-L..., etc. wobei L für einen leeren Platz und K für einen Gegenstand steht, an den abstromseitig von dem Pufferspeicher PS ein Gegenstand K gesteuert aus dem zweiten Sammler 2S heraus abgelegt werden kann. Alternativ, und wie in der 1 veranschaulicht, können auch einzeln voneinander beabstandete Gegenstände K in der Art K-L-K-L-K-L-K-L... eingetragen werden. Außerdem kann der Pufferspeicher PS die Gegenstände K wie in der 1 veranschaulicht, gewendet in den ersten Abschnitt 1A eintragen. Vor oder nach dem Pufferspeicher PS ist in einer nicht weiter veranschaulichten Variante eine weitere Station zum Wenden der Gegenstände K angeordnet. So kann auch bei Varianten des einen die zugeführten Gegenstände wendenden Pufferspeichers PS die ursprüngliche Orientierung bei Bedarf beibehalten werden, indem die Gegenstände K zweimalig gewendet werden.
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Entlang des ersten Abschnitts 1A des Förderwegs FW sind aufstromseitig zum Drucker D mehrere Stationen zur Druckvorbereitung der Gegenstände K vorgesehen. Dies sind in der veranschaulichten Variante eine Station zur Erhöhung der Haftbarkeit V1 der Tinte mittels Plasma- oder Corona-Behandlung, eine Station zur Reinigung V2 der zu bedruckenden Oberfläche der Gegenstände K, beispielsweise mittels Reinigungswalzen. Vor dem Einführen in den Drucker D wird jeder der Gegenstände K mittels einer bildgebenden Kamera einer Eingangsinspektion EI zugeführt. Entlang des ersten Abschnitts 1A des Förderwegs FW sind abstromseitig zum Drucker D mehrere Stationen zur Drucknachbereitung der Gegenstände K vorgesehen. Nach dem Bedrucken der Gegenstände K durch den Drucker D werden die Gegenstände K abstromseitig zum Drucker D nacheinander einer Station zur Vortrocknung N1 (pinning) der Tinte mittels (UV-)Lichtbestrahlung, einer Station zum Auftragen N2 eines Abdecklacks zumindest auf einen Abschnitt der Gegenstände, welcher mit dem durch den Drucker D aufgedruckten Druckbild überlappen kann, einer Station zum Aushärten N3 des Abdecklacks und gegebenenfalls der Tinte mittels (UV-)Lichtbestrahlung, und einer Station zur Ausgangsinspektion AI und Kontrolle der aufgedruckten Daten / Inhalte mittels einer bildgebenden Kamera zugeführt.
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Der Drucker D ist in der gezeigten Variante ein Einfachdurchlauf (single-pass) -Tintenstrahldrucker, der mehrere in Förderrichtung der zu bedruckenden Gegenstände K hintereinander angeordnete Druckköpfe für Ultraviolett- (UV-)härtbare Tinte aufweist, und ein oder mehrere Reservoirs mit einer Ultraviolett- (UV-)härtbaren Tinte unterschiedlicher Farbe umfasst. Jeder Druckkopf, verbunden mit einem Tintenreservoir, hat eine Vielzahl Druckdüsen um eine bestimmte Farbe (Cyan, Magenta, Weiß, Schwarz etc.) zu drucken. Jeder Druckkopf erstreckt sich quer zur Förderrichtung über die gesamte Breite der flächigen Gegenstände.
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Entlang des Förderwegs FW, in 1 auf dem zweiten Abschnitt 2A, ist eine Lese-/Schreibeinrichtung LSE angeordnet. Sie dient dazu, Information in einen an dem Gegenstand K eingebetteten IC einzuschreiben. In der veranschaulichten Variante ist die Lese-/Schreibeinrichtung LSE dazu eingerichtet, das Einschreiben der Information als Sammeleintrag auszuführen während der Stapel an der Lese-/Schreibeinrichtung LSE vorbei gefördert wird. In anderen Varianten fehlt eine solche Lese-/Schreibeinrichtung LSE.
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Entlang des Förderwegs FW ist in einer nicht weiter veranschaulichten Variante aufstromseitig oder abstromseitig zu dem Drucker D eine Einrichtung zum Laminieren, Stanzen und/ oder Prägen der Gegenstände K vorgesehen.
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Es sei verstanden, dass abhängig von der geforderten Ausstattung der Vorrichtung nicht alle oder auch andere Stationen aufstromseitig und abstromseitig zu dem Drucker D vorgesehen sein können.
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Bei einem einseitigen Druckprozess werden der Vorrichtung kontinuierlich Gegenstände K in Form von Karten zugeführt mit 2000 upm. Der Pufferspeicher PS nimmt die Gegenstände K auf und übergibt diese dem unabhängig angetriebenen Eingangsförderer EF. Mit einer an den Druckvorgang angepassten Geschwindigkeit werden zum Beispiel zwei Gegenstände K dicht hintereinander mit 4000 upm auf den kontinuierlich laufenden Eingangsförderer EF aufgelegt. Es entsteht das oben genannte Muster mit Lücken zwischen den Gegenständen K. In der 1 ist veranschaulicht, wie die Gegenstände K aus dem Pufferspeicher PS vereinzelt mit einer Lücke ausgetragen werden, wobei in die Lücke gesteuert jeweils ein gewendeter Gegenstand K aus dem zweiten Sammler 2S eingetragen wird, wie weiter unten erläutert.
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Als nächste Schritte folgen die Reinigung und Eingangsinspektion der Gegenstände K, anschließend werden der Gegenstände K mit dem Drucker D (hier ein single-pass-Drucker) mit UV-Tinte bedruckt. Nach dem Bedrucken der Gegenstände K durch den Drucker D werden die Gegenstände K abstromseitig zum Drucker D nacheinander einer Station zur Vortrocknung N1 (pinning) der Tinte mittels (UV-)Lichtbestrahlung, einer Station zum Auftragen N2 eines Abdecklacks, einer Station zum Aushärten N3 des Abdecklacks und gegebenenfalls der Tinte mittels (UV-)Lichtbestrahlung, und einer Station zur Ausgangsinspektion AI und Kontrolle der aufgedruckten Daten / Inhalte mittels einer bildgebenden Kamera zugeführt. Der Abdecklacks wird zumindest auf einen Abschnitt der Gegenstände aufgebracht, der mit dem Druckbild überlappen kann.
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Von der Ausgangsinspektion AI als NOK (schlecht) erkannten Karten werden in ein nicht wieter veranschaulichtes separates Schlechtfach am Ende der Vorrichtung ausgeschleust.
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Für den beid- oder mehrseitigen Druck wird der Gegenstand K nach dem Drucken und Inspizieren der einen Seite in den ersten Sammler 1S gestapelt. Ist eine von der Jobgröße abhängige Stapelhöhe erreicht, wird dieser durch den Stapelförderer SF aufgenommen. Der Stapelförderer SF fördert den (Teil-)Stapel S der Karten entlang des zweiten Abschnitts 2A des Förderwegs FW zu dem zweiten Sammler 2S. Während des Transports werden die Gegenstände K als (Teil-)Stapel S gewendet und am Ende in den zweiten Sammler 2S eingetragen. Aus diesem zweiten Sammler 2S werden die gewendeten Karten K einzeln aufstromseitig zu dem Drucker D auf den ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW befördert. Anschließend erfolgen die obigen Schritte für den einseitigen Druck auf der anderen Seite der einzelnen der Gegenstände K. Falls anstelle der zwei zu bedruckende Seiten aufweisenden Gegenstände K ein Dokument mit mehr als zwei Seiten, zum Beispiel ein Passbuch zu bedrucken ist, kann noch eine Umblätterstation in den ersten Abschnitt 1A des Förderwegs FW aufstromseitig zu dem Drucker D angeordnet sein.
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Der erste Sammler 1S und in einigen Varianten auch der zweite Sammler 2S hat in ihrem Abstand ggf. verstellbare Abstandshalter AH, um in Höhenrichtung voneinander beabstandete Teil-Stapel vordefinierter Höhe / Anzahl der Gegenstände zu bilden. Damit kann ein Sammeln von durch den ersten Austragsförderer ausgetragenen Gegenständen K im ersten Sammler 1S und ein Abgeben eines (Teil-)Stapels S an den Stapelförderer SF zeitlich überlappen kann. Analog gilt dies für das Abgeben einzelner Gegenstände des (Teil-)Stapels S und ein Aufnehmen des durch den Stapelförderer SF herangeförderten (Teil-)Stapels S durch den zweiten Sammler 2S.
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Mittels einer elektronischen Steuerung ECU werden die einzelnen Stationen und Funktionen der Vorrichtung koordiniert und gesteuert.
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Die vorangehend beschriebenen Varianten der Vorrichtung sowie deren Aufbau- und Betriebsaspekte dienen lediglich dem besseren Verständnis der Struktur, der Funktionsweise und der Eigenschaften; sie schränken die Offenbarung nicht etwa auf die Ausführungsbeispiele ein. Die Fig. sind teilweise schematisch, wobei wesentliche Eigenschaften und Effekte zum Teil deutlich vergrößert dargestellt sind, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen. Dabei kann jede Funktionsweise, jedes Prinzip, jede technische Ausgestaltung und jedes Merkmal, welches/welche in den Fig. oder im Text offenbart ist/sind, mit allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Fig., anderen Funktionsweisen, Prinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich daraus ergeben, frei und beliebig kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen der beschriebenen Vorgehensweise zuzuordnen sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, das heißt in jedem Abschnitt der Beschreibung, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiedenen Varianten im Text, in den Ansprüchen und in den Fig. umfasst. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3130646 B1 [0002]
- DE 202016008603 U1 [0003]
- US 7434728 [0037]
- US 7398972 [0037]
- US 4825054 [0037]
- US 5266781 [0037]
- US 6783067 [0037]
- US 6902107 [0037]
- US 6695205 [0037]
- US 5943238 [0037]
- US 6105493 [0037]
- US 2013/0220984 [0037]